DE19855250A1 - Process for optimizing an X-ray image - Google Patents

Process for optimizing an X-ray image

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DE19855250A1
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gray value
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Rainer Henkel
Knut Beneke
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Smiths Heimann GmbH
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Heimann Systems GmbH
Heimann Systems GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildoptimierung eines Röntgenbildes. DOLLAR A Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bildoptimierung von Röntgenbildern aufzuzeigen, das automatisch schwer identifizierbare Gegenstände detektiert und den Zeitaufwand für diese Detektion minimiert, wird dadurch gelöst, daß ein dunkel erscheinender Bereich (A) des Röntgenbildes automatisch ermittelt und dieser Bereich (A) lokal aufgehellt wird. Dieser dunkle Bereich (A) wird durch die Absorptionseigenschaft des zu durchleuchtenden Gegenstandes (7.1) bewirkt. Über einen Monitor (5) werden diese dunklen Bereiche (A) nach der lokalen Bildoptimierung erhellt dargestellt, ohne daß die helleren restlichen Bereiche gleichfalls erhellt werden. Die lokale Auflehung der dunklen Bereiche (A) erfolgt dabei durch eine Spreizung der Grauwertwerte der Bildpunkte, aus denen das Röntgenbild zusammengesetzt ist. Durch die Aufhellung der Bereiche (A) sind nun auch ein darunter befindlicher Gegenstand (7.2) detektierbar.The invention relates to a method for image optimization of an x-ray image. DOLLAR A The object of the invention to demonstrate a method for image optimization of X-ray images that automatically detects objects that are difficult to identify and minimizes the time required for this detection is achieved in that a region (A) of the X-ray image that appears dark is automatically determined and this region (A ) is brightened locally. This dark area (A) is caused by the absorption property of the object (7.1) to be illuminated. After a local image optimization, these dark areas (A) are displayed on a monitor (5) in a lightened manner, without the lighter remaining areas also being illuminated. The dark areas (A) are localized by spreading the gray value values of the pixels from which the x-ray image is composed. By brightening the areas (A), an object (7.2) underneath can now also be detected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildoptimierung eines Röntgenbildes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for image optimization of an x-ray image according to the preamble of claim 1.

Mit Hilfe von Röntgenstrahlen werden Objekte durchleuchtet und das Röntgenbild für eine Bediener sichtbar gemacht. Die Objekte enthalten in der Regel weitere Gegenstände.With the help of X-rays, objects are illuminated and the X-ray image for one Operator made visible. The objects usually contain other objects.

Beim Durchleuchten der Gegenstände werden die Röntgenstrahlen unterschiedlich abgeschwächt und diese abgeschwächten Strahlungen über entsprechende Vorrichtungen auf Monitoren sichtbar gemacht. Die Röntgenbilder setzen sich dabei aus Bildpunkten mit verschiedenen Eigenschaften, wie beispielsweise Grauwert und Materialwert, zusammen.When the objects are illuminated, the X-rays are attenuated differently and this attenuated radiation can be seen on monitors using appropriate devices made. The X-ray images consist of pixels with different properties, such as gray value and material value.

Ein Bildverarbeitungsverfahren zur Materialerkennung ist in der unveröffentlichten DE- 198 12 055.9 offenbart. Dabei werden während einer Teildurchleuchtung des Reisegepäcks detektierte Signale als Bilddaten in Bildstreifen unterteilt, eingelesen und kurzzeitig gespeichert. Oft treten in diesen Bildstreifen dunkle Bereiche auf.An image processing method for material recognition is in the unpublished DE 198 12 055.9. This is done during partial screening of the luggage Detected signals as image data divided into image strips, read in and temporarily saved. Often dark areas appear in these image strips.

In bekannter Art und Weise wird deshalb dieser dunkle Bereich des Röntgenbildes durch eine Bedienperson visuell ausgewertet, wozu verschiedene Optimierungsfunktionen durch manuelle Betätigung ausgewählt werden. Dieser Vorgang ist zeitintensiv und insbesondere bei Hand­ gepäckdurchleuchtungen, wie beispielsweise auf Flughäfen, unerwünscht.In a known manner, this dark area of the x-ray image is therefore identified by a Operator evaluated visually, for which purpose various optimization functions through manual Operation can be selected. This process is time-consuming and especially by hand baggage screening, such as at airports, undesirable.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Röntgenbelichtungsautomaten offenbart die DE- 43 30 787 A1. Hierbei wird ein Verfahren geschaffen, das eine automatische Meßfeldanwahl ermöglicht. Dabei berechnet ein erster Bildrechner die Grauwertverteilung an einem Testbild, um diese Grauwerte einem Hauptbild, das anschließend erzeugt wird, zu überlagern. Dadurch soll eine optimale Belichtung innerhalb der Grauwertbereiche erfolgen. Für eine Gepäckdurchleuchtung ist die Verwendung eines Testbildes zu zeitintensiv. A method for operating an automatic X-ray exposure device is disclosed in DE 43 30 787 A1. Here, a method is created that allows automatic selection of the measuring field enables. A first image computer calculates the gray value distribution on a test image by superimpose these gray values on a main image that is subsequently generated. This is supposed to optimal exposure within the gray value ranges. For a baggage screening is the use of a test image is too time-consuming.  

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dynamikcompression von vielstufigen Grauwertbildern wird in der DE 44 09 790 A1 offenbart. Dabei werden die Eingangsbildwerte, die unterhalb einer wählbaren annähernd mittleren Signalschwelle liegen, invertiert. Die Bildwerte, die oberhalb als Absolutwert bezüglich dieser Signalschwelle erkannt werden, bleiben erhalten. Das Ergebnis dieser Umsetzung der Eingangsbildwerte ist ein intarsienartiges Positiv/Negativbild mit einer den Monotoniesprung der Grauwertdarstellung deutlich kennzeichnenden geschlossenen Linie und einem extra halbierten Dynamikumfang. Dieses Verfahren wird vorzugsweise in der Mammographie angewendet. Für eine Nutzung zur Auswertung vieler durchleuchteter Materialien im Gepäck kann dieses Verfahren nicht eingesetzt werden.A method and a device for dynamic compression of multi-level gray-scale images is disclosed in DE 44 09 790 A1. The input image values that are below a selectable approximately medium signal threshold, inverted. The image values above as Absolute values with regard to this signal threshold are retained. The result of this Implementation of the input image values is an inlaid positive / negative image with one Monotonous jump of the gray value display clearly marked closed line and an extra halved dynamic range. This procedure is preferred in mammography applied. For use in evaluating many x-rayed materials in the luggage this procedure cannot be used.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bildoptimierung von Röntgenbildern aufzuzeigen, das automatisch schwer identifizierbare Bereiche optimal darstellt und damit den Zeitaufwand für die Identifizierung minimiert.The object of the invention is a method for image optimization of x-ray images to show the areas that are automatically difficult to identify optimally and thus the Time for identification minimized.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The object is achieved by the features of patent claim 1.

Dabei liegt der Erfindung die Idee zugrunde, schwer identifizierbare Bereiche, beispielsweise als dunkel erscheinende Bereiche, des Röntgenbildes automatisch zu ermitteln und diesen Bereich lokal aufzuhellen. Über einen Monitor werden diese dunklen Bereiche erhellt dargestellt, ohne daß die helleren restlichen Bereiche gleichfalls erhellt werden Die lokale Aufhellung der dunklen Bereiche erfolgt dabei durch eine Spreizung der Grauwerte der Bildpunkte, aus denen das Röntgenbild zusammengesetzt ist. Durch die Aufhellung der Bereiche sind auch verdeckte Gegenstände detektierbar.The invention is based on the idea of regions that are difficult to identify, for example as areas that appear dark, automatically determine the x-ray image and localize this area to lighten. These dark areas are illuminated using a monitor, without the lighter remaining areas are also illuminated The local lightening of the dark areas takes place by spreading the gray values of the pixels from which the x-ray image is made is composed. By lightening the areas, there are also hidden objects detectable.

Vorteilhafte Ausfiihmngen sind in den Unteransprüchen enthalten.Advantageous designs are contained in the subclaims.

So wird das optimierte Verfahren erst dann in die Bildauswertung einbezogen, wenn ein detektierter Grauwertwert eine bestimmte Schwelle unterschreitet, bzw. gleich oder größer dieses Schwellwertes ist und wenn eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten, die direkt benachbart sind, ermittelt werden. Dabei wird jedoch berücksichtigt, daß beispielsweise zu kleine Bereiche eine lokale Aufhellung bzw. Bildoptimierung nicht bewirken sollen, da es dadurch zu unübersichtlichen Röntgenbildern kommen kann Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nicht direkte benachbarte Bildpunkte, die eine bestimmte Grauwertschwelle unterschreiten, zur Ermittlung der Anzahl der Bildpunkte mit dieser Eigenschaft heranzuziehen, sonder auch Bildpunkte, die eine bestimmte Grauwertschwelle unterschreiten und nicht direkt benachbart sind, wobei beispielsweise 2 oder 3 Bildpunkte dazwischenliegen können, die über der Grauwertschwelle liegen. Damit können auch verrauschte Bereiche detektiert werden, wenn sie von einigen hellen Bildpunkten durchsetzt sind.The optimized method is only included in the image evaluation when a detected one Gray value falls below a certain threshold, or is equal to or greater than this Threshold value and if a certain number of pixels that are directly adjacent be determined. However, it is taken into account that, for example, areas that are too small are a local brightening or image optimization should not cause, because it is too confusing X-rays can come  Another option is to not directly adjacent pixels that a certain Fall below the gray value threshold to determine the number of pixels with this property to be used, but also pixels that fall below a certain gray value threshold and are not directly adjacent, for example 2 or 3 pixels can be in between, that are above the gray value threshold. Noisy areas can also be detected, if they are interspersed with some bright pixels.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nur jeden 3. oder 4. Bildpunkt auf seinen Grauwertwert hin zu prüfen, wobei geprüft wird, ob dieser den Grauwertschwellenwert überschreitet oder nicht. Unterschreitet der Grauwertwert des 3. die Grauwertschwelle und ist somit gleich groß wie der vorher ausgewertete Bildpunktgrauwert, erfolgt eine Aufsummierung der ausgelassenen Bildpunkte 1, 2 (bzw. 1 bis 3) zur Schaffung eines gesamten Bildes. Bestehen jedoch größere Unterschiede, werden die letzten 3 oder 4 Bildpunkte erneut abgetastet und ausgewertet. Dadurch wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit im System erhöht.Another option is to only change every gray or white pixel every third or fourth pixel to be checked, whereby it is checked whether this exceeds the gray value threshold value or not. If the gray value of the 3rd falls below the gray value threshold and is therefore the same size as that previously evaluated pixel gray value, the omitted pixels are added up 1, 2 (or 1 to 3) to create an entire image. However, there are bigger differences, the last 3 or 4 pixels are scanned again and evaluated. This will make the Processing speed in the system increased.

Da neben den Absorptionswerten auch Materialwerte durch die Detektoren ermittelt werden können, ist es zudem möglich, eine materialabhängige Bildoptimierung zu schaffen. Dabei werden die Bildpunkte gezählt, auf eine besondere Eigenschaft hin abgetastet, dabei auf Grauwertwerte durchsucht und dieser abgetastete Bereich aufgehellt.Since in addition to the absorption values, material values are also determined by the detectors , it is also possible to create a material-dependent image optimization. In doing so the pixels counted, scanned for a special property, thereby for gray value values searched and this scanned area lightened.

Anhand eines Ausführungsbeispieles mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with a drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte Meßanordnung; Fig. 1 shows a simplified measuring arrangement;

Fig. 2 eine blockbildartige Darstellung des Optimierungsverfahrens; Fig. 2 is a block diagram representation of the optimization procedure;

Fig. 3a eine Monitordarstellung ohne Bildoptimierung; FIG. 3a shows a monitor display image without optimization;

Fig. 3b eine Monitordarstellung mit Bildoptimierung; FIG. 3b shows a monitor display with image enhancement;

Fig. 4 eine vereinfacht dargestellte weitere Meßanordnung. Fig. 4 shows a further measuring arrangement shown in simplified form.

In Fig. 1 ist eine Meßanordnung mit einem Röntgenstrahlungserzeuger hier in einer Strahlungsvorrichtung 1 dargestellt und mit einer Detektorvorrichtung 2 in vereinfachter Form aufgezeigt. Zwischen der Detektorvorrichtung 2 und der Strahlungsvorrichtung 1 befindet sich ein zu bestimmendes Objekt 3. Dieses Objekt 3 kann ein Koffer sein, in dem verschiedene Gegenstände 7.1, 7.2 angeordnet sind, wobei der Gegenstand 7.2 vom Gegenstand 7.1 vollständig überdeckt sein kann. Mit der Detektorvorrichtung 2 ist über bekannte Komponenten (hier nicht dargestellt) ein Rechnersystem 4 verbunden. über ein Anzeigegerät, beispielsweise über einen Monitor 5 bzw. einen Drucker 6, die mit dem Rechnersystem 4 verbunden sind, werden die Meßergebnisse visualisiert.In Fig. 1 a measuring arrangement is illustrated with an X-radiation generator here in an irradiation device 1 and shown with a detector device 2 in simplified form. An object 3 to be determined is located between the detector device 2 and the radiation device 1 . This object 3 can be a suitcase in which various objects 7.1 , 7.2 are arranged, whereby the object 7.2 can be completely covered by the object 7.1 . A computer system 4 is connected to the detector device 2 via known components (not shown here). The measurement results are visualized via a display device, for example via a monitor 5 or a printer 6 , which are connected to the computer system 4 .

In Fig. 2 ist der innere Aufbau des Rechnersystems 4 blockbildartig dargestellt. Dabei werden die Anschlüsse der Detektorvorrichtung (hier nicht dargestellt) auf eine Bereichsbestimmungsein­ richtung 8 geführt. Die Ausgänge der Bereichsbestimmungseinrichtung 8 sind auf eine Be­ reichsoptimierungseinrichtung 9 geschaltet, dessen Ausgang beispielsweise mit dem Monitor 5 in Verbindung steht.In FIG. 2, the internal construction of the computer system 4 is shown in block imagewise. The connections of the detector device (not shown here) are guided to an area determination device 8 . The outputs of the area determination device 8 are connected to a loading area optimization device 9 , the output of which is connected, for example, to the monitor 5 .

Die Synchronisation der Bilddaten erfolgt, wo nötig, durch Pufferspeicher (nicht dargestellt). Die einzeln aufgeführten Baugruppen sind in einer Bildoptimierungseinheit (10) zusammengefaßt.The image data is synchronized, where necessary, by means of a buffer memory (not shown). The individually listed assemblies are combined in an image optimization unit ( 10 ).

Das Bildoptimierungsverfahren läuft dabei wie folgt ab.The image optimization process runs as follows.

Von der Strahlungsvorrichtung 1 wird eine Röntgenstrahlung als Röntgenstrahlbündel FX 1 auf das zu durchleuchtende Objekt 3 gebracht. Diese Röntgenstrahlung FX1 wird durch das jeweilige Absorptionsverhalten des Materials der Gegenstände im Objekt 3 (7.1., 7.2) sowie durch das Ge­ häusematerial des Objektes 3 abgeschwächt und von der Detektorvorrichtung 2 aufgenommen Die Detektorvorrichtung 2, beispielsweise eine Zeilenkamera bestehend aus mehreren Röntgendetekto­ ren, liefert aus den nicht absorbierten Röntgenstrahlen Signale, die als Bilddateninformationen über das durchleuchtete Objekt 3 für die Bildverarbeitung in das Rechnersystem 4 eingespeist werden. Diese Einspeisung erfolgt vorzugsweise zeilenweise und kontinuierlich. Die Bilddaten werden in die Bereichsbestimmungseinrichtung 8 (BBE) eingespeist. Dort werden Bereiche (A) gesucht beispielsweise durch Vergleich der Grauwerte der Bilddaten gegen eine Grauwertschwelle. Die Bereiche lassen sich durch Vergleich der einzelnen Bildpunkte oder auch durch Zusammenfas­ sung von Bildpunkten bestimmen. Bereichsgrößen unterhalb einer bestimmten Schwelle wer­ den verworfen.An X-ray radiation is brought from the radiation device 1 as an X-ray beam FX 1 onto the object 3 to be illuminated. This X-ray radiation FX1 is attenuated by the respective absorption behavior of the material of the objects in the object 3 ( 7.1. , 7.2 ) and by the housing material of the object 3 and picked up by the detector device 2. The detector device 2 , for example a line camera consisting of several X-ray detectors, delivers from the non-absorbed x-rays, signals which are fed into the computer system 4 as image data information about the illuminated object 3 for image processing. This feed is preferably carried out line by line and continuously. The image data are fed into the area determination device 8 (BBE). Areas (A) are searched there, for example, by comparing the gray values of the image data against a gray value threshold. The areas can be determined by comparing the individual pixels or by combining pixels. Area sizes below a certain threshold are discarded.

Gleichzeitig läßt sich in der BBE (8) eine entsprechende Funktion zur Optimierung bestimmen (beispielsweise eine Grauwertanpassung über einen Histogrammausgleich).At the same time, a corresponding function for optimization can be determined in the BBE ( 8 ) (for example a gray value adjustment via a histogram compensation).

Die Bilddaten sowie falls vorhanden die Optimierungsfunktion werden der Bereichsoptimie­ rungseinrichtung (BOE) 9 übergeben. Dort wird der lokale Bildbereich entsprechend der vor­ gewählten Optimierungsfunktion optimiert. Die Optimierungsfunktion kann sowohl in der Bereichsoptimierungseinrichtung 9 gespeichert oder dynamische abhängig von den Bilddaten des Bereiches von der Bereichsbestimmungseinrichtung (8) in die Bereichsoptimierungseinrich­ tung 9 geladen werden.The image data and, if present, the optimization function are transferred to the area optimization device (BOE) 9 . There the local image area is optimized according to the previously selected optimization function. The optimization function can either be stored in the area optimization device 9 or loaded dynamically depending on the image data of the area from the area determination device ( 8 ) into the area optimization device 9 .

In Fig. 3a wird beispielsweise das Objekt 3 mit einem hoch absorbierenden Gegenstand 7.1 abgebildet. Die Bilddaten laufen zeilenweise in die BBE (8) ein. Dort werden die Bildpunkte nach Grauwerten abgetastet.In FIG. 3a, for example, object 3 is depicted with a highly absorbent object 7.1 . The image data are fed into the BBE ( 8 ) line by line. There the pixels are scanned for gray values.

Der Grauwertbereich eines Röntgenbildes liegt in der Praxis zwischen 0 und 4095. Von hellen Bereichen spricht man bei einem Grauwertwert ab 800, von dunklen Bereichen, wenn diese kleiner 800 sind, wobei ab einem Bereich von ca. 200 eine kontrastreiche Unterscheidung innerhalb der dunklen Bereiche nicht mehr möglich ist.In practice, the gray value range of an X-ray image is between 0 and 4095. From bright ones Areas are spoken with a gray value of 800 or higher, dark areas if they are smaller 800, with a contrast-rich distinction within the range from approx. 200 dark areas is no longer possible.

Da, wie in Fig. 3 zu erkennen, bis zum Einlauf des Gegenstandes 7.1 kein absorptionsstarker Gegenstand im zu durchleuchtenden Objekt 3 detektiert wird, wird dieser Bereich als ein heller Bereich klassifiziert. Das Bildoptimierungsverfahren braucht nicht in das System eingeschaltet werden.Since, as can be seen in FIG. 3, no object with strong absorption is detected in the object 3 to be illuminated until the entry of the object 7.1 , this area is classified as a bright area. The image optimization process does not need to be switched on in the system.

Mit Einlauf mit Beginn des Gegenstandes 7.1 wird ein Grauwertwert ermittelt, der beispielsweise kleiner 200 ist. Dieser Grauwertwert ist beispielsweise als Grauwertschwelle in der Bereichsbestimmungseinrichtung 8 hinterlegt und bewirkt nun, daß eine flächenmäßige Bestimmung des absorbierenden Gegenstandes 7.1 erfolgt. Dazu werden benachbarte Bildpunkte ausgezählt und deren Grauwertwerte ermittelt. Sind diese Grauwertwerte kleiner als der eingestellte Grauwertschwellwert, wird ein dunkler Bereich A bestimmt.A gray value, which is less than 200, for example, is determined when running in at the beginning of the object 7.1 . This gray-scale value is stored, for example, as a gray-scale threshold in the area determination device 8 and now has the effect that the area of the absorbent article 7.1 is determined. For this purpose, neighboring pixels are counted and their gray value values are determined. If these gray value values are smaller than the set gray value threshold value, a dark area A is determined.

Die eigentliche Bildoptimierung erfolgt danach durch Spreizen der Grauwertwerte der einzelnen Bildpunkte in einen höheren Bildpunktwert in der Bereichsoptimierungseinrichtung 9. Dies kann durch die Optimierungsfunktion Look-Up Tabelle, beispielsweise High-Look-Up Tabelle oder anderen bekannte Algorithmen erfolgen. Dabei kann beispielsweise die High-Look-Up Tabelle folgende Spreizwerte enthalten:
Der Grauwertwert 0 bleibt 0, der Grauwertwert 12 wird in einen Bildpunktwert 512, der Grauwertwert 20 in einen Bildpunktwert 768, der Grauwertwert 32 in einen Bildpunktwert 2944 erhöht bzw. gespreitzt, während der Bildpunktwert 4095 in seinem Wert verbleibt. Man spricht hierbei von einer nichtlinearen Spreizung.
The actual image optimization is then carried out by spreading the gray value values of the individual pixels into a higher pixel value in the area optimization device 9 . This can be done using the look-up table optimization function, for example high-look-up table or other known algorithms. For example, the high look-up table can contain the following spread values:
The gray value 0 remains 0, the gray value 12 is increased or expanded into a pixel value 512, the gray value 20 into a pixel value 768, the gray value 32 into a pixel value 2944, while the pixel value 4095 remains in its value. One speaks here of a non-linear spread.

Durch die Spreizung der Grauwertwerte im ausgewählten Bereich A erfolgt in diesem Bereich A eine Aufhellung eines jeden Bildpunktes, wodurch eine kontrastreiche Bildwiedergabe in diesem als dunklen Bildbereich A detektierten Bildbereich A ermöglicht wird. Eine solche Darstellung ist der Fig. 3b entnehmbar, wobei in Fig. 3a derselbe Bereich A ohne Aufhellung dargestellt ist. Durch die Aufhellung des dunklen Bereiches A ist nun die Detektion des Gegenstandes 7.2 möglich, da dieser Gegenstand 7.2 innerhalb desselben Bereiches A durch seine Absorptionseigenschaft erneut dunklere Grauwerte der Bildpunkte bewirkt. Die nicht von der Bereichsbestimmungseinrichtung 8 detektierten Bereiche verbleiben bei der Darstellung des Röntgenbildes auf dem Monitor 5 oder auf dem Drucker 6 in ihrer ursprünglichen Helligkeitsdarstellung. Es erfolgt nur eine lokale Aufhellung der als dunkel detektierten Bereiche A.Due to the spreading of the gray value values in the selected area A, each image point is brightened in this area A, which enables high-contrast image reproduction in this image area A, which is detected as dark image area A. Such an illustration can be seen in FIG. 3b, the same area A being shown in FIG. 3a without brightening. The lightening of the dark area A now makes it possible to detect the object 7.2 , since this object 7.2 again causes darker gray values of the pixels within the same area A due to its absorption property. The areas not detected by the area determination device 8 remain in their original brightness representation when the x-ray image is displayed on the monitor 5 or on the printer 6 . There is only local brightening of the areas A detected as dark.

Neben der Auswertung der Eigenschaften Grauwerte eines Bildpunktes können auch Bildoptimierungen aufgrund von Materialeigenschaften des Bildpunktes erfolgen. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden dazu beispielsweise zwei Röntgenstrahlungsbündel FX1 und FX2, die vorzugsweise in einer Strahlungsvorrichtung 1 integriert sind, auf das zu durchleuchtende Objekt 3 gebracht. Diese Röntgenstrahlungen FX1 und FX2 besitzen unterschiedliche Energiebereiche und werden gleichfalls durch das jeweilige Absorptionsverhalten der verschiedenen Materialien der Gegenstände 7.1, 7.2 sowie durch das Gehäusematerial des Objektes 3 abgeschwächt und von der Detektorvorrichtung 2 aufgenommen. Mit Hilfe dieser beiden Röntgenstrahlungen FX1 und FX2 können in bekannter Art und Weise das jeweilige Material der einzelnen Gegenstände 7. 1, 7.2 detektiert und definiert werden.In addition to evaluating the properties of gray values of a pixel, image optimization can also take place on the basis of the material properties of the pixel. As shown in FIG. 4, two X-ray radiation beams FX1 and FX2, which are preferably integrated in a radiation device 1 , are brought onto the object 3 to be illuminated, for example. These X-ray radiation FX1 and FX2 have different energy ranges and are also attenuated by the respective absorption behavior of the different materials of the objects 7.1 , 7.2 and by the housing material of the object 3 and recorded by the detector device 2 . Using these two X-ray radiations FX1 and FX2 can the particular material of the individual articles 7. 1, 7.2 are detected and defined in known manner.

Es ist aber auch möglich, diese Materialdetektierung mit nur einer Röntgenstrahlung FX1 und mehreren, hintereinander liegenden Detektoren eine Detektorvorrichtung 2 zu realisieren. Wird nun beispielsweise in der BBE (8) Aluminium als ein zu optimierendes Material eingestellt, wird der Gegenstand 7.1 falls er aus Aluminium besteht als Bereich A detektiert. Die Bildoptimierung erfolgt danach durch Spreizung der Grauwertwerte wie beschrieben in der Bereichsoptimierungseinrichtung 9.It is also possible to realize this with only one X-ray Materialdetektierung FX1 and a plurality of detectors, one behind the other detector means. 2 If, for example, aluminum is set in the BBE ( 8 ) as a material to be optimized, the object 7.1 is detected as area A if it consists of aluminum. The image is then optimized by spreading the gray value values as described in the area optimization device 9 .

Es können aber auch mehrere Bildbereiche A mit unterschiedlichen Eigenschaften bestimmt werden. Auf diese werden dann unterschiedliche, an die Eigenschaften angepaßte, Optimierungsfunktionen gleichzeitig angewendet. Die ausgewählten Bildbereiche A können zusätzlich durch Rahmen, blinkende Rahmen bzw. Blinken zwischen Original und optimiertem Bildbereich A als modifiziert gekennzeichnet werden.However, several image areas A with different properties can also be determined. Different optimization functions adapted to the properties are then applied to these  applied simultaneously. The selected image areas A can additionally by frames, flashing frame or flashing between the original and optimized image area A as modified be marked.

Es versteht sich, daß im Rahmen der erfinderischen Idee Änderungen möglich sind.It is understood that changes are possible within the scope of the inventive idea.

Eine Variante des Verfahrens besteht darin, nicht direkte benachbarte Bildpunkte, die eine bestimmte Grauwertschwelle unterschreiten, zur Ermittlung der Anzahl der Bildpunkte mit dieser Eigenschaft heranzuziehen, sonder auch Bildpunkte, die eine bestimmte Grauwertschwelle unterschreiten und nicht direkt benachbart sind, wobei beispielsweise 2 oder 3 Bildpunkte dazwischenliegen können, die über der Grauwertschwelle liegen. Damit können auch verrauschte Bereiche detektiert werden, wenn sie von einigen hellen Bildpunkten durchsetzt sind.A variant of the method consists in not directly neighboring pixels, the one fall below a certain gray value threshold to determine the number of pixels with this Property, but also pixels that have a certain gray value threshold undershoot and are not directly adjacent, for example 2 or 3 pixels can lie in between, which are above the gray value threshold. It can also be used for noise Areas are detected when they are penetrated by some bright pixels.

Eine weitere Variante des Verfahrens besteht darin, gleichfalls nicht jeden benachbarten Bildpunkt abzutasten und auszuwerten, sondern einen mit m Bildpunkten entfernten Nachbarn. Bei der Festlegung dieser Entfernung m ist zu beachten, daß dieser nicht zu groß gewählt sein darf. Wichtig ist, daß ein unter dem Gegenstand 7.1 befindlicher kleinerer Gegenstand 7.2 detektiert werden kann. Vorzugsweise kann die Entfernung m = 4 Bildpunkte betragen. Wird bei der Auswertung eines hierbei zuletzt abgetasteten Bildpunktes ein Grauwertwert ermittelt, der mit dem zuvor ermittelten gleich groß ist und somit auch den eingestellten Grauwertschwellwert unterschreitet, wird der Bildpunkt des nächsten entfernten Nachbarn ausgewertet. Stellt die Berichsbestimmungs­ einrichtung 8 jedoch fest, daß der ermittelte Grauwertwert wesentlich größer als des zuletzt abgetasteten Bildpunktes ist und damit der Grauwertschwellwert nicht unterschritten wird, werden die im letzte Intervall befindlichen Bildpunkt erneut abgetastet und ausgewertet, um so die genaue Lage des Gegenstandes 7.1 zu ermitteln. Danach werden entweder erneut jeder Bildpunkt ausgewertet oder aber auch die intervallmäßige Bildpunktauswertung zugeschaltet. Dadurch kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit gesteigert werden.A further variant of the method is likewise not to scan and evaluate each neighboring pixel, but rather a neighbor with m pixels. When determining this distance m, it should be noted that it must not be too large. It is important that a smaller object 7.2 located under the object 7.1 can be detected. The distance can preferably be m = 4 pixels. If, when evaluating a last scanned pixel, a gray-scale value is determined which is the same size as the previously determined one and thus also falls below the set gray-value threshold value, the pixel of the nearest distant neighbor is evaluated. However, if the report determination device 8 determines that the gray value determined is significantly greater than the last scanned pixel and thus the gray value threshold is not undershot, the pixels in the last interval are scanned again and evaluated in order to determine the exact position of the object 7.1 . After that, each pixel is either evaluated again or the interval pixel evaluation is also activated. This can increase the processing speed.

Die in der Bereichsbestimmungseinrichtung 8 eingestellte Grauwertschwelle kann auch derart eingestellt sein, daß das Bildoptimierungsverfahren in die Röntgenbildauswertung einbezogen wird, wenn ein detektierter Grauwertwert gleich oder größer dieses Schwellwertes ist. Dementsprechend sind in der Bereichsoptimieningseinrichtung 9 andere Optimierungsfunktionen auszuführen. The gray value threshold set in the area determination device 8 can also be set such that the image optimization method is included in the X-ray image evaluation if a detected gray value is equal to or greater than this threshold value. Accordingly, other optimization functions are to be carried out in the area optimization device 9 .

Dieses Bildoptimierungsverfahren wird vorzugsweise für zeilenweise Bilderfassung benutzt. Es ist aber auch möglich, bereits abgespeicherte Röntgenbilder nachträglich mit diesem Verfahren zu bearbeiten und bereichsweise zu optimieren.This image optimization method is preferably used for line-by-line image acquisition. It is but it is also possible to subsequently save already stored x-ray images using this method edit and optimize in areas.

Dieses Verfahren ist nicht auf die Lokalisierung von dunklen Bereichen A beschränkt. Es können auch hellere Bereiche in der Dynamik gespreizt werden. Der eingestellte Grauwertschwellwert beträgt dann beispielsweise 1000. This method is not limited to the localization of dark areas A. It can even lighter areas can be spread in the dynamic. The set gray value threshold is then, for example, 1000.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Strahlungsvorrichtung
Radiation device

22nd

Detektorvorrichtung
Detector device

33rd

Objekt
object

44th

Rechnersystem
Computer system

55

Monitor
monitor

66

Drucker
printer

7.17.1

Gegenstand
object

7.27.2

Gegenstand
object

88th

Bereichsbestimmungseinrichtung
Area determining device

99

Bereichoptimierungseinrichtung
Area optimization facility

1010th

Bildoptimierungseinheit
Image optimization unit

Claims (9)

1. Verfahren zur Bildoptimierung eines Röntgenbildes, das einen durch Röntgenstrahlen durchleuchteten Gegenstand abbildet, wobei diese Röntgenstrahlen detektiert und als Bilddaten in einem Rechner mit einem Bildspeicher zu einem Bild verarbeitet werden, die Bilddaten aus Bildpunkten bestehen, die in den Bildspeicher einlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Bildpunkte nach Grauwertwerten abgetastet werden,
  • - diese abgetasteten Grauwertwerte mit einem Grau­ wertschwellwert als Sollwert verglichen werden,
  • - bei Nichteinhaltung des Sollwertes eine flächenmäßige Auszählung der nachfol­ genden Bildpunkte erfolgt, um einen Bereich (A) und die Grauwerte der Bild­ punkte in diesem Bereich (A) wertmäßig zu bestimmen, die Grauwertwerte der Bildpunkte in diesem Bereiche (A) in wertmäßig höhere Bildpunktwerte gespreizt werden, so daß durch die höheren Bildpunkt­ werte eine lokale Aufhellung des Röntgenbildes in diesem Bereich (A) bewir­ ken.
1. A method for image optimization of an X-ray image which images an object illuminated by X-rays, these X-rays being detected and processed as image data in a computer with an image memory to form an image, the image data consisting of pixels which enter the image memory, characterized in that that
  • - the pixels are scanned for gray scale values,
  • these sampled gray value values are compared with a gray value threshold value as the target value,
  • - If the target value is not adhered to, the subsequent pixels are counted in terms of area in order to determine the value of an area (A) and the gray values of the pixels in this area (A), and the gray value values of the pixels in this area (A) in higher pixel values be spread so that the higher pixel values cause a local brightening of the x-ray image in this area (A).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildoptimierung erst dann durchgeführt wird, wenn eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten im Bereich A den Sollwert nicht einhält.2. The method according to claim 1, characterized in that the image optimization only is then carried out when a certain number of pixels in area A does not meet the setpoint. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grauwerte gleich bzw. kleiner bzw. größer der Sollwerte sein dürfen.3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the gray values are the same or smaller or larger than the target values. 4. Verfahren nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Anzahl der Bildpunkte durch Zählen der direkte benachbarte Bildpunkte erfolgt, wobei geprüft wird, ob diese Bildpunkte einen eingestellten Grauwertschwellwert unterschreitet bzw. überschreitet.4. The method according to claim 2 to 3, characterized in that the determination of Number of pixels is done by counting the directly adjacent pixels, whereby it is checked whether these pixels fall below a set gray value threshold or exceeds. 5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Anzahl der Bildpunkte durch Zählen einzelner, voneinander definiert beabstandeter Bildpunkte erfolgt, wobei geprüft wird, ob diese Bildpunkte einen eingestellten Grauwert­ schwellwert unterschreitet bzw. überschreitet. 5. The method according to claim 2 to 3, characterized in that the determination of Number of pixels by counting individual, spaced apart from each other Pixels occur, whereby it is checked whether these pixels have a set gray value falls below or exceeds the threshold.   6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Anzahl der Bildpunkte durch Zählen einzelner Bildpunkte erfolgt, wobei geprüft wird, ob diese Bildpunkte einen bestimmten eingestellten Grauwertschwellwert unterschrei­ ten bzw. überschreiten und einen maximalen Abstand zu einem entsprechenden Bild­ punkt nicht überschreiten.6. The method according to claim 2 to 3, characterized in that the determination of The number of pixels is obtained by counting individual pixels, checking that whether these pixels fall below a certain set gray value threshold ten or exceed and a maximum distance to a corresponding image do not exceed point. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vorein­ gestellte Materialkenndaten aus den Bildpunkten zur Bestimmung des aufzuhellenden Bereiches (A) herangezogen werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in advance material data provided from the pixels for determining the material to be lightened Area (A). 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Optimierung Optimierungsfunktionen für den ausgewählten bzw. zu optimieren­ den Bildbereich (A) festgelegt und in der Bildoptimierungseinheit (10) gespeichert sind.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that for optimization optimization functions for the selected or to optimize the image area (A) are fixed and stored in the image optimization unit ( 10 ). 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Bereiche (A) gleichzeitig detektiert, mit unterschiedlichen Optimie­ nungsfunktionen optimiert und aufgehellt dargestellt werden.9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized records that several areas (A) are detected simultaneously, with different optimizations functions can be optimized and highlighted.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406192B2 (en) 2003-10-06 2008-07-29 Ge Homeland Protection, Inc. Method for determining the change in position of an item of luggage in order to examine a suspect region in this item of luggage

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2608119A1 (en) 2005-05-11 2006-11-16 Optosecurity Inc. Method and system for screening luggage items, cargo containers or persons
US7991242B2 (en) * 2005-05-11 2011-08-02 Optosecurity Inc. Apparatus, method and system for screening receptacles and persons, having image distortion correction functionality
US7899232B2 (en) 2006-05-11 2011-03-01 Optosecurity Inc. Method and apparatus for providing threat image projection (TIP) in a luggage screening system, and luggage screening system implementing same
US8494210B2 (en) 2007-03-30 2013-07-23 Optosecurity Inc. User interface for use in security screening providing image enhancement capabilities and apparatus for implementing same
PL2753920T3 (en) 2011-09-07 2018-09-28 Rapiscan Systems, Inc. X-ray inspection system that integrates manifest data with imaging/detection processing
US10302807B2 (en) 2016-02-22 2019-05-28 Rapiscan Systems, Inc. Systems and methods for detecting threats and contraband in cargo

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0198481B1 (en) * 1985-04-17 1996-03-13 Hitachi, Ltd. Image processing apparatus
IL106691A (en) * 1993-08-13 1998-02-08 Sophis View Tech Ltd System and method for diagnosis of living tissue diseases
JP3290027B2 (en) * 1994-04-06 2002-06-10 株式会社モリタ製作所 X-ray image display method and apparatus
GB2289981A (en) * 1994-06-01 1995-12-06 Simage Oy Imaging devices systems and methods
US5588071A (en) * 1994-10-26 1996-12-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Identifying an area of interest using histogram data arranged in predetermined sequence
DE19508690A1 (en) * 1995-03-10 1996-09-12 Siemens Ag X-ray diagnosis arrangement with digital image converter
US5909244A (en) * 1996-04-15 1999-06-01 Massachusetts Institute Of Technology Real time adaptive digital image processing for dynamic range remapping of imagery including low-light-level visible imagery
DE19730512C1 (en) * 1997-07-16 1998-08-20 Siemens Ag Image system for medical diagnostics

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERNST,H.: Einführung in die digitale Bildverarbei-tung, Franzis-Verlag, 1991, S. 113-118, 225, 226 *
HOYER, A., SCHLINDWEIN, M.: Bildverbesserung durchdigitale Nachverarbeitung, Philips techn. Rdsch., 38, Nr. 11/12, 1979, S. 311-323 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406192B2 (en) 2003-10-06 2008-07-29 Ge Homeland Protection, Inc. Method for determining the change in position of an item of luggage in order to examine a suspect region in this item of luggage

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Publication number Publication date
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